JP2003231498A - 小型船舶の前後進切替装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配索スペースを容易に確保できるとともに、
レイアウトの自由度を向上でき、かつ装置全体の大型化
を防止できるとともに、個別な防水構造を不要にできる
小型船舶の前後進切替装置を提供する。 【解決手段】 船尾２ａに搭載された船外機１の傘歯車
機構（前後進切替機構）１２をシフトレバー４０の操作
により前進，ニュートラル（中立），後進の何れかのシ
フト位置に切り替えるようにした小型船舶の前後進切替
装置において、上記傘歯車機構１２のドッグクラッチ２
０を上記何れかのシフト位置に切り替える電磁駆動機構
（アクチュエータ）３０と、上記シフトレバー４０のシ
フト位置を検出するシフトポジションセンサと、該検出
シフト位置に応じて上記電磁駆動機構３０に切替え信号
を出力するＥＣＵ（前後進切替え制御手段）５３とを備
え、さらに上記電磁クラッチ機構３０を上記船外機１の
下部ケース４内に収納配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シフトレバーを操
作することにより船外機の前後進切替機構を前進，中立
（ニュートラル），後進の何れかに切り替えるようにし
た小型船舶の前後進切替装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、モータボート等の小型船舶で
は、船尾に船外機を搭載し、船体中央部に設けられた操
縦席に操舵ハンドルを配設するとともに、シフトレバー
を配設し、該シフトレバーを操作することによって上記
船外機の前後進切替機構を前進，ニュートラル，後進の
何れかのシフト位置に切り替えるようになっている。

【０００３】このような遠隔操作によりシフト位置の切
替えを場合、シフトレバーの切替え操作をワイヤケーブ
ル，リンク機構等により前後進切替機構に伝達する機械
式のもの、あるいは切替え操作を油圧ポンプにより発生
させた油圧により伝達する油圧式のものが一般的であ
る。

【０００４】また最近では、船体に駆動モータを搭載
し、シフトレバーの切替え操作を駆動モータによりシフ
トケーブルを介して前後進切替機構に伝達するようにし
たモータ駆動式のものも提案されている（例えば、特許
第２９８０９４３号，特開平５−１７０１８１号公報参
照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
機械式，油圧式により切替え動作を伝達する場合には、
船体にワイヤケーブルや油圧配管を配索するための特別
のスペースを確保する必要があり、またワイヤケーブ
ル，油圧配管はその構造からして配索レイアウトに制約
があり、設計上の自由度が低いという問題がある。

【０００６】一方、上記モータ駆動式の場合には、船体
に電線を束ねたワイヤハーネスを配索することとなるか
ら、ワイヤケーブル，油圧配管を配索する場合に比べて
スペースを確保し易く、しかもレイアウトの自由度も高
い。しかしながら、駆動モータを船体に配置するように
していることから、装置全体が大型化するとともに、モ
ータに防水構造を施さなければならないという問題が生
じる。

【０００７】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たもので、配索スペースを容易に確保できるとともに、
レイアウトの自由度を向上でき、かつ装置全体の大型化
を防止できるとともに防水構造を不要にできる小型船舶
の前後進切替装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、船尾
に搭載された船外機の前後進切替機構をシフトレバーの
操作により前進，中立，後進の何れかのシフト位置に切
り替えるようにした小型船舶の前後進切替装置におい
て、上記前後進切替機構を上記何れかのシフト位置に切
り替えるアクチュエータと、上記シフトレバーのシフト
位置を検出するシフト位置検出手段と、該検出シフト位
置に応じて上記アクチュエータに切替え信号を出力する
前後進切替え制御手段とを備え、さらに上記アクチュエ
ータを上記船外機内に収納配置したことを特徴としてい
る。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１において、上
記前後進切替機構は、ドライブシャフトに装着された駆
動傘歯車と、推進軸に装着され上記駆動傘歯車に噛合す
る前，後進傘歯車と、上記推進軸に軸方向に移動可能に
装着され上記前，後進傘歯車の何れかに噛合することに
より上記ドライブシャフトを推進軸に結合するドッグク
ラッチとを備えており、上記アクチュエータは上記ドッ
グクラッチを前進，中立，後進の間で移動させるように
構成されていることを特徴としている。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１又は２におい
て、上記アクチュエータは、上記ドッグクラッチのドッ
グ軸に装着固定された可動磁性部材と、該可動磁性部材
に対向するように配設された一対の前，後進用電磁コイ
ル部材と、上記可動磁性部材を中立位置に常時付勢する
付勢手段とを備えていることを特徴としている。

【００１１】

【発明の作用効果】本発明に係る前後進切替装置によれ
ば、シフトレバーのシフト位置をシフト位置検出手段で
検出し、該シフト位置に応じて前後進切替え制御手段に
よりアクチュエータを駆動制御するようにしたので、該
アクチュエータ，シフト位置検出手段，及び前後進切替
え制御手段を相互に電気配線で接続することとなるが、
この電気配線の配索スペースは、従来のワイヤケーブ
ル，油圧配管を配索する場合に必要なスペースに比べて
小さくて済み、船体内に電気配線の配索スペースを容易
に確保することができ、また電気配線は柔軟性を有する
ことから配索レイアウトの自由度を高めることができ
る。

【００１２】また上記アクチュエータを船外機内に収納
配置したので、アクチュエータを船体側に外付けする場
合の装置全体の大型化を防止でき、またアクチュエータ
に水がかかりにくく、特別の防水構造を不要にできる。

【００１３】請求項２の発明では、前，後進傘歯車の何
れかに噛合させることによりドライブシャフトを推進軸
に結合するドッグクラッチを上記アクチュエータにより
直接駆動するようにしたので、従来の船体側に配置した
アクチュエータによりケーブル等を介してドッグクラッ
チを駆動する場合に比べて装置全体を小型化できるとと
もに、簡素化できる。

【００１４】請求項３の発明では、上記アクチュエータ
を可動磁性部材と、該可動磁性部材に対向するように配
設された一対の前，後進用電磁コイル部材とから構成し
たので、船外機内にコンパクトに収納できるとともに、
船外機内に電線を配線するだけでよく、従来のシフトロ
ッド，クランクピン等の伝達部材を不要にでき、船外機
全体を小型化できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１６】図１ないし図４は、本発明の一実施形態に
よる小型船舶の前後進切替装置を説明するための図であ
り、図１は前後進切替装置の全体構成図、図２は前後進
切替装置が配設された船体の平面図、図３は船体に搭載
された船外機の側面図、図４は前後進切替機構の要部を
示す断面図である。

【００１７】図において、１は船体２の船尾２ａに搭載
された船外機であり、該船外機１は船体２に固定された
クランプブラケット７によりスイベルアーム７ａを介し
て上下方向に揺動可能に、かつピボット軸７ｂを介して
左右方向に揺動可能に枢支されている。また上記船体２
の中央部には操縦席２ｂが設けられており、該操縦席２
ｂの前方には操舵ハンドル８が、側方には後述する前後
進切替装置２３の船体側部分を構成するシフト装置９が
配設されている。

【００１８】上記船外機１は、推進機３が配設されたロ
アケース部４ａとアッパケース部４ｂとからなる下部ケ
ース４上にエンジン５を搭載するとともに、該エンジン
５の外周部を囲むようにカウリング６を装着した概略構
造のものである。

【００１９】上記エンジン５はクランク軸５ａが走行時
に略垂直をなすように縦向きに配置されており、該クラ
ンク軸５ａには下部ケース４により軸支されたドライブ
シャフト１０が結合されている。また上記エンジン５の
スロットル弁（不図示）には該スロットル弁を開閉駆動
するスロットルアクチュエータ１４が接続されている。

【００２０】上記推進機３は、ロアケース部４ａ内に推
進軸１１を水平に向けて挿入配置し、該推進軸１１に上
記ドライブシャフト１０の下端部を傘歯車機構（前後進
切替え機構）１２を介して連結するとともに、上記推進
軸１１の後端にプロペラ１３を装着した構造となってい
る。

【００２１】上記傘歯車機構１２は、上記ドライブシャ
フト１０に装着固定された駆動傘歯車１５に、上記推進
軸１１に相対回転自在に装着された前進傘歯車１６，後
進傘歯車１７を噛合させた構造のものであり、該前，後
進傘歯車１６，１７は軸受１８，１９を介在させてロア
ケース部４ａにより回転自在に支持されている。

【００２２】また上記推進軸１１の前，後進傘歯車１
６，１７の間には円筒状のドッグクラッチ２０が軸芯方
向に移動可能にスプライン結合されている。このドッグ
クラッチ２０は、前，後進傘歯車１６，１７の何れにも
噛合しないニュートラル位置Ｎと、前，後進傘歯車１
６，１７の何れかに噛合するクラッチイン位置Ｃ１，Ｃ
２との間で移動可能となっており、ニュートラル位置Ｎ
から何れかのクラッチイン位置Ｃ１，Ｃ２に移動したと
きにドライブシャフト１０の回転力を推進軸１１に伝達
するようになっている。

【００２３】上記推進機３には上記前後進切替装置２３
の船外機側部分が配設され、該部分は以下の構造となっ
ている。上記推進軸１１に前端面から軸心方向に延びる
挿入孔１１ｂが形成されており、該挿入孔１１ｂ内には
ドッグ軸２５の後半部が軸方向に摺動可能に挿入されて
いる。このドッグ軸２５には上記ドッグクラッチ２０が
クロスピン２６を介して連結固定されている。該クロス
ピン２６は上記推進軸１１に上記挿入孔１１ｂを貫通す
るように形成された長孔１１ａにより軸方向移動が可能
となっている。

【００２４】上記ドッグ軸２５の前半部には電磁駆動機
構（アクチュエータ）３０が配設されている。この電磁
駆動機構３０は、上記ロアケース部４ａ内に形成された
収納空間部４ｃ内に収納配置されており、上記ドッグ軸
２５に装着固定された縦断面Ｉ字形状の可動鉄部材（可
動磁性部材）３１と、該可動鉄部材３１に所定隙間をあ
けて対向するように配設された一対の前，後進用電磁コ
イル部材３２，３３とを備えており、この各電磁コイル
部材３２，３３はロアケース部４ａに支持固定されてい
る。

【００２５】また上記可動鉄部材３１と両電磁コイル部
材３２，３３との間にはスプリング３５，３６が介設さ
れており、両スプリング３５，３６は可動鉄部材３１を
ドッグ軸２５がニュートラル位置Ｎに静止するように付
勢している。上記電磁コイル部材３２，３３とスプリン
グ３５，３６との間にはばね受け座３４，３４が介設さ
れている。

【００２６】さらに上記収納空間部４ｃはロアケース部
４ａからアッパケース部４ｂ内を通ってクランプブラケ
ット７付近にて外部に連通しており、この収納空間部４
ｃ内に上記各電磁コイル部材３２，３３に電源を供給す
る電線（不図示）が配索されている。

【００２７】上記シフト装置９は、シフトレバー４０を
シフトボックス４１により船体前後方向に回動可能に枢
支してなるものである。このシフトレバー４０は、前後
方向中間位置のニュートラル位置Ｎと、該ニュートラル
位置Ｎから前方に回動させることにより上記前進傘歯車
１６を推進軸１１に結合させる前進クラッチイン位置Ｃ
１と、該クラッチイン位置Ｃ１からさらに前方に回動さ
せることにより該回動量に応じてスロットルアクチュエ
ータ１４がスロットル弁を開く前進走行位置Ｆとの間で
回動する。また上記ニュートラル位置Ｎから後方に回動
させることにより後進傘歯車１７を推進軸１１に結合さ
せる後進クラッチイン位置Ｃ２と、該クラッチイン位置
Ｃ２からさらに後方に回動させることにより該回動量に
応じてスロットルアクチュエータ１４がスロットル弁を
開く後進走行位置Ｒとの間で回動するようになってい
る。

【００２８】上記船外機１には操舵装置４５が配設され
ており、該操舵装置４５は以下の構造となっている。上
記操舵装置４５は、下部ケース４内に収納配置されてお
り、該下部ケース４内のピボット軸７ｂにウォームホイ
ール４６を固定するとともに、該ウォームホイール４６
にウォーム４７を噛合させ、該ウォーム４７に減速機構
を介して駆動モータ４８を接続して構成されている。な
おこの駆動モータ４８に電源を供給する電線は途中まで
は上記電磁コイル部材３２，３３の電線とともに収納空
間部４ｃ内に配索されている。

【００２９】上記船外機１は、上記スロットルアクチュ
エータ１４，電磁クラッチ機構３０，駆動モータ４８を
駆動制御するコントロールユニット５０を備えている。
このコントロールユニット５０は、上記シフトボックス
４１内に収納配置されており、各センサからの信号を増
幅して出力する増幅器５１，誤作動を防止するためのノ
イズフィルタ５２，及び前後進切替え制御手段，スロッ
トル制御手段，操舵制御手段として機能するＥＣＵ５３
を備えている。

【００３０】上記コントロールユニット５０には各種の
センサからの信号を入力する検出信号供給線が接続され
ており、またこのコントロールユニット５０からの制御
信号供給線及びバッテリからの電源供給線を１本に束ね
たワイヤハーネス５５は船体２の空きスペースである，
例えば側壁内に沿って船外機２まで配索され、ここから
上記収納空間部４ｃ内を通ってスロットルアクチュエー
タ１４，電磁駆動機構３０，駆動モータ４８等にそれぞ
れ接続されている。

【００３１】上記操舵ハンドル８には操舵角度センサ
（不図示）が配設されており、該操舵角度センサの操舵
角度検出値ａは上記コントロールユニット５０に入力さ
れる。また上記シフトレバー４０にはシフトポジション
センサ（不図示）が配設されており、該ポジションセン
サの各シフト位置Ｆ−Ｃ１−Ｎ−Ｃ２−Ｒに応じた検出
信号ｂはコントロールユニット５０に入力される。

【００３２】そして上記ＥＣＵ５３は、例えば、シフト
ポジションセンサからの検出信号ｂが前進クラッチイン
Ｃ１であるときには前進クラッチ駆動信号ｃを電磁駆動
機構３０に出力する。すると前進側の電磁コイル部材３
２に電流が流れて可動鉄部材３１が吸着され、これに伴
ってドッグ軸２５が前方に移動し、ドッグクラッチ２０
が前進傘歯車１６に噛合する。これによりドライブシャ
フト１０の回転動力は前進傘歯車１６，ドッグクラッチ
２０を介して推進軸１１に伝達される。この状態からシ
フトレバー４０をさらに前方に回動させると、該回動量
に応じたスロットル駆動信号ｄがスロットルアクチュエ
ータ１４に入力される。するとスロットルアクチュエー
タ１４がスロットル弁を開き、これによりエンジン回転
数が上昇する。またニュートラル位置Ｎから後進操作を
行なう場合にも上記同様の制御動作となる。

【００３３】また上記ＥＣＵ５３は、操舵角度センサか
らの検出値ａに応じた操舵駆動信号ｅを駆動モータ４８
に出力する。すると駆動モータ４８がウォーム４７，ウ
ォームホイール４６を介して船外機１を左右に揺動駆動
する。これにより操舵ハンドル８の操作量に応じた角度
でもって船体２が旋回する。

【００３４】次に本実施形態の作用効果について説明す
る。

【００３５】本実施形態によれば、操舵ハンドル８の操
舵角度を操舵角度センサで検出し、該検出角度に応じた
ＥＣＵ５３の制御信号により駆動モータ４８で船外機１
を旋回駆動し、シフトレバー４０のシフト位置をシフト
ポジションセンサで検出し、該検出シフト位置に応じた
ＥＣＵ５３の制御信号により上記電磁駆動機構３０でド
ッグクラッチ２０を前，後進クラッチイン位置Ｃ１，Ｃ
２の何れかに移動させるようにしたので、これらを相互
に電気的に接続することとなるが、これらの各種電気配
線を１本に束ねたワイヤハーネス５５の配索に必要なス
ペースは従来のワイヤケーブル，油圧配管を配索する場
合に必要なスペースに比べて小さくて済み、ワイヤハー
ネス５５の配索スペースを船体２の空スペースを利用し
て容易に確保することができる。また上記ワイヤハーネ
ス５１は柔軟性を有し自由に折れ曲がることから配索レ
イアウトの自由度を高めることができる。

【００３６】本実施形態では、上記駆動モータ４８及び
ウォームギヤ４６，４７を下部ケース４内に収納配置す
るとともに、上記電磁駆動機構３０を下部ケース４内の
ドッグ軸２５上に配置したので、船外機１の外側や船体
２側に外付けする場合の装置全体の大型化を防止できる
とともに、水がかかり難いことから特別な防水構造を不
要にでき、コスト上昇を抑制できる。

【００３７】また上記電磁駆動機構３０をドッグ軸２５
上に配置し、該電磁駆動機構３０によりドッグクラッチ
２０を直接駆動するようにしたので、この点からも従来
の船体側に配置したアクチュエータによりケーブル等を
介してドッグクラッチを駆動する場合に比べて装置全体
を小型化できるとともに、構造を簡素化できる。

【００３８】さらに上記電磁駆動機構３０をドッグ軸２
５に装着固定された可動鉄部材３１と、該可動鉄部材３
１に対向するように配設された一対の前，後進用電磁コ
イル部材３２，３３とから構成したので、船外機１内の
狭いスペースにコンパクトに収納できるとともに、船外
機１内に電線を配線するだけでよく、従来のシフトロッ
ド，クランクピン等の伝達部材を不要にでき、構造を簡
単にできるとともに、船外機全体をさらに小型化でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による小型船舶の前後進切
替装置の全体構成図である。

【図２】上記前後進切替装置が配設された船体の平面図
である。

【図３】上記船体に搭載された船外機の側面図である。

【図４】上記船外機の前後進切替機構の要部を示す断面
図である。

【符号の説明】

１ 船外機 ２ａ 船尾 １０ ドライブシャフト １１ 推進軸 １２ 傘歯車機構（前後進切替え機構） １５ 駆動傘歯車 １６ 前進傘歯車 １７ 後進傘歯車 ２０ ドッグクラッチ ２３ 前後進切替装置 ２５ ドッグ軸 ３０ 電磁駆動機構（アクチュエータ） ３１ 可動鉄部材（可動磁性部材） ３２，３３ 電磁コイル部材 ４０ シフトレバー ５３ ＥＣＵ（前後進切替え制御手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船尾に搭載された船外機の前後進切替機
   構をシフトレバーの操作により前進，中立，後進の何れ
   かのシフト位置に切り替えるようにした小型船舶の前後
   進切替装置において、上記前後進切替機構を上記何れか
   のシフト位置に切り替えるアクチュエータと、上記シフ
   トレバーのシフト位置を検出するシフト位置検出手段
   と、該検出シフト位置に応じて上記アクチュエータに切
   替え信号を出力する前後進切替え制御手段とを備え、上
   記アクチュエータは上記船外機内に収納配置されている
   ことを特徴とする小型船舶の前後進切替装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記前後進切替機構
   は、ドライブシャフトに装着された駆動傘歯車と、推進
   軸に装着され上記駆動傘歯車に噛合する前，後進傘歯車
   と、上記推進軸に軸方向に移動可能に装着され上記前，
   後進傘歯車の何れかに噛合することにより上記ドライブ
   シャフトを推進軸に結合するドッグクラッチとを備えて
   おり、上記アクチュエータは上記ドッグクラッチを前
   進，中立，後進の間で移動させるように構成されている
   ことを特徴とする小型船舶の前後進切替装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、上記アクチュ
   エータは、上記ドッグクラッチのドッグ軸に装着固定さ
   れた可動磁性部材と、該可動磁性部材に対向するように
   配設された一対の前，後進用電磁コイル部材と、上記可
   動磁性部材を中立位置に常時付勢する付勢手段とを備え
   ていることを特徴とする小型船舶の前後進切替装置。